光伏逆变器原理,拓扑结构图分享-KIA MOS管

光伏逆变器原理

光(guang)伏(fu)(fu)发(fa)(fa)电(dian)(dian)(dian)系(xi)统(tong)，简(jian)称光(guang)伏(fu)(fu)（PV），是指利用光(guang)伏(fu)(fu)电(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)光(guang)生伏(fu)(fu)特效应，将太阳辐射能直(zhi)接转换成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)能的(de)(de)发(fa)(fa)电(dian)(dian)(dian)系(xi)统(tong)。光(guang)伏(fu)(fu)发(fa)(fa)电(dian)(dian)(dian)系(xi)统(tong)的(de)(de)能量来源于取之不尽、用之不竭的(de)(de)太阳能，是一(yi)种清洁、安全和可再生的(de)(de)能源。光(guang)伏(fu)(fu)发(fa)(fa)电(dian)(dian)(dian)过(guo)程不污染环境(jing)，不破坏生态。一(yi)般光(guang)伏(fu)(fu)发(fa)(fa)电(dian)(dian)(dian)系(xi)统(tong)是由光(guang)伏(fu)(fu)电(dian)(dian)(dian)池、逆变器、并网箱、支(zhi)架、交直(zhi)流线缆等(deng)组成(cheng)(cheng)。

而逆变器（ inverter）作为光伏(fu)发电(dian)(dian)系(xi)统(tong)中核心的电(dian)(dian)力转(zhuan)(zhuan)换功能模块，它可以(yi)将光伏(fu)电(dian)(dian)池产(chan)生的直流电(dian)(dian)转(zhuan)(zhuan)换为市电(dian)(dian)频(pin)率一致(zhi)的交流电(dian)(dian)反馈(kui)回市电(dian)(dian)系(xi)统(tong)或供交流设备(bei)使(shi)用(yong)。

光伏逆(ni)变器(qi)的种类有(you)并(bing)/离(li)网型；单相和三(san)相，根据隔离(li)的要(yao)求分为(wei)工频(pin)隔离(li)/高频(pin)隔离(li)/非隔离(li)，根据功率大小(xiao)又分微型逆(ni)变器(qi)；组串式逆(ni)变器(qi)；集中式逆(ni)变器(qi)等。

光伏逆变器拓扑结构

光伏(fu)逆(ni)变器作为光伏(fu)发电最重要的设备(bei)，针对与不同功率与应用，采用电路拓扑结构(gou)较大差异。如(ru)用于组串式逆(ni)(ni)(ni)变(bian)(bian)(bian)器(qi)上DC/AC单向或者双向结构(gou)有NPC三电平结构(gou)，用于微型逆(ni)(ni)(ni)变(bian)(bian)(bian)器(qi)的多(duo)级全桥(qiao)逆(ni)(ni)(ni)变(bian)(bian)(bian)器(qi)，根据是否存在直流目前也有多(duo)种架构(gou)。根据隔(ge)离的要求不同，分为工频隔(ge)离，高频隔(ge)离和非隔(ge)离。

工频隔离逆变器

工频隔(ge)离逆(ni)变器顾名思义，就(jiu)是源边和副(fu)边通(tong)过工频50Hz变压器实(shi)现功率传输。

光伏逆变器原理,拓扑

工(gong)频隔离逆(ni)变器(qi)拓扑最为简单(dan)，只(zhi)需要整流桥(qiao)和滤波，已经工(gong)频变压器(qi)即可。但是由于(yu)50Hz工(gong)频变压器(qi)体(ti)积(ji)较大，在实际(ji)逆(ni)变器(qi)中很少使(shi)用。

高频隔离逆变器

高频(pin)(pin)隔离(li)(li)逆(ni)(ni)变(bian)器，在微型(xing)逆(ni)(ni)变(bian)器中(zhong)使用较多，微型(xing)逆(ni)(ni)变(bian)器为了人体(ti)安全，需要讲交流(liu)侧与(yu)直流(liu)侧进行隔离(li)(li)。为了降低(di)体(ti)积，通常使用高频(pin)(pin)隔离(li)(li)的逆(ni)(ni)变(bian)器拓(tuo)扑。

1.带有中(zhong)间直流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)母线逆(ni)变(bian)(bian)器(qi)(qi)结构，前级的(de)(de)变(bian)(bian)化交流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)输出，通过整流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)桥变(bian)(bian)化成高(gao)压(ya)直流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)，然后再(zai)讲高(gao)压(ya)直流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)通过全球逆(ni)变(bian)(bian)器(qi)(qi)输出交流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)信号。由于存在中(zhong)间直流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)母线，变(bian)(bian)压(ya)器(qi)(qi)源边(bian)的(de)(de)整流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)，与(yu)副(fu)边(bian)的(de)(de)逆(ni)变(bian)(bian)器(qi)(qi)可以解(jie)耦分别(bie)调整。但是架构使用功率器(qi)(qi)件较多(duo)，而且(qie)需(xu)要非常高(gao)直流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)母线的(de)(de)电容进行(xing)整流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)滤波。

光伏逆变器原理,拓扑

2.伪直(zhi)流直(zhi)流母线(xian)的拓(tuo)扑(pu)，实(shi)际上没有(you)直(zhi)流母线(xian)，通(tong)过交错反激的结构(gou)，将(jiang)直(zhi)流信号变(bian)换成正半周(zhou)期的正弦(xian)波，然(ran)后再通(tong)过可(ke)控硅(gui)进(jin)行调整成全周(zhou)期正弦(xian)波。该拓(tuo)扑(pu)由(you)于(yu)没有(you)直(zhi)流母线(xian)，所(suo)以可(ke)以节(jie)省了大量高压电容(rong)，需(xu)要在DC输入端增加低压大电容(rong)。使用开关奇(qi)迹较(jiao)少，控制简单。由(you)于(yu)该架构(gou)工作硬开关状态，效率(lv)较(jiao)低。适(shi)合用于(yu)小功(gong)率(lv)微型逆变(bian)器。

光伏逆变器原理,拓扑

3.不含直流母线(xian)串(chuan)联(lian)谐振，同样不用(yong)(yong)直流母线(xian)，也(ye)不需要(yao)高(gao)压(ya)(ya)电容在母线(xian)滤(lv)波。变(bian)压(ya)(ya)器源边工(gong)作在零电压(ya)(ya)开通状(zhuang)态，效率较高(gao)。该结构可(ke)以不仅可(ke)以用(yong)(yong)在光伏逆变(bian)器，也(ye)可(ke)以用(yong)(yong)在户用(yong)(yong)的储能逆变(bian)器中。

光伏逆变器原理,拓扑